Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 1 Perencanaan dan Simulasi Jaringan LTE ( Long Term Evolution ) di kota
Pekanbaru
Andes Firmawan*, Linna Oktaviana Sari**
*Alumni Teknik Elektro Universitas Riau **Jurusan Teknik Elektro Universitas Riau Kampus Binawidya Km 12,5 Simpang Baru Panam, Pekanbaru 28293
Jurusan Teknik Elektro Universitas Riau E-mail: [email protected]
Abstract
The development of information and communication technologies growing more rapidly, as well as wireless communications technology. At the same time, the need for information is also greater with the higher mobility. Technology Long Term Evolution (LTE) is believed to be able to answer that question.LTE is a technology developed by 3GPP as the development of mobile communication technology before. In theory LTE in this thesis is to make an LTE network simulation based methods duplex Frequency Division Duplex (FDD) with a frequency of 1800 MHz in the city of Pekanbaru using software Atoll. In this paper used the method of planning coverage to support the model propagated COST-231 hata are in use by means of simulation.The simulation results show Pekanbaru require at least 99 LTE site that is covered Ratio Signal (RS) and Carrier to Interference Noise Ratio (CINR) of at least 97%. The results of the simulation throughput, customers who successfully connected to the network at a bandwidth of 5 MHz amounted to 82.7% and to a frequency of 10 MHz by 86.4%, while for a frequency of 15 MHz at 86.4%, and to a frequency of 20 MHz by 66%. Keywords: LTE, Atoll, Bandwidth, Coverage
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 2 1. PENDAHULUAN
Di era sekarang ini perkembangan teknologi informasi dan komunikasi berkembang semakin pesat, begitu juga dengan teknologi komunikasi wireless. Bersamaan dengan itu, kebutuhan konsumen terhadap informasi juga semakin besar dengan mobilitas yang semakin tinggi. Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah layanan komunikasi bergerak yang dapat menunjang kebutuhan konsumen, dengan cost yang rendah namun dapat bekerja dengan hasil yang lebih optimal.
Teknologi Long Term Evolution (LTE) diaykini dengan kemampuannya dapat menjawab perrtanyaan tersebut. LTE sendiri adalah sebuah teknologi yang dikembangkan oleh 3GPP (The Third Generation Project) sebagai pengembangan untuk teknologi komunikasi bergerak. LTE disebut – sebut sebagai evolusi dari GSM / EDGE dan UMTS / HSDPA dengan kemampuan pengiriman data hingga 300 Mbps untuk downlink dan 75Mbps untuk uplink.
Pererencanaan jaringan LTE di kota Pekanbaru diusulkan karena di pekanbaru belum adanya penerapan teknologi LTE. Simulasi perancangan jaringan sendiri dilakukan menggunakan software radio planning atoll. atoll merupakan sebuah perangkat lunak yang dapat digunakan untuk mendesain sebuah jaringan telekomunikasi.
Berdasarkan uraian latar belakang kasus diatas, maka dilakukan sebuah perencanaan jaringan LTE dengan studi kasus wilayah Kota Pekanbaru. Perencanaan LTE sendiri di spesifikasikan dengan frekuensi 1800 MHz, dengan metode duplex FDD. Perencanaan menggunakan perangkat lunak radio planning atoll.
COST-231 hata adalah model propagansi yang digunakan untuk
perencanaan. Model ini dipilih karena di nilai lebih sesuai dengan hasil yang di inginkan. Hasil presentasi perencanaan berbasis simulai ini juga dapat menjadi bahan gambaran bagi suatu operator dalam implementasi di lapangan.
2. METODE PENELITIAN 2.1 Diagram Alir Penelitian
Berikut adalah diagram alir penelitian dari perencanaan jaringan LTE di Kota Pekanbaru.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 2.2 Perencanaan model jaringan
Yang pertama dilakukan adalah menghitung link budget, perhitungan link budget ini dilakukan untuk mengetahui nilai MAPL (Maximum Allowable Path Loss) antara UE dan eNodeB.
Perencanaan dan Simulasi model jaringan
Apakah Analisa dan Pengujian
sudah sesuai Analisis dan Pengujian
Metode Jaringan Studi Literatur Laporan Akhir Penelitian Selesai Mulai Tidak Ya Tidak
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 3 Tabel 3.1 General Parameter skenario 1
Link budget Formula FDD 5MHz DL UL Operating Band(MHz) a 1800 Data Rate (Kbps) b 256 128 Allocated RB c 6 3 Allocated Subcarriers d 72 36
Tabel 3.2 Transmitter skenario 1
Link budget Formula FDD 5MHz
DL UL Tx RF Power (dBm) E 46 23 Tx Antenna Gain (dBi) F 18 0 Feeder Loss per m (dB/m) G 0,06 0 Feeder lenght (m) H 50 0 Feeder Loss (dB) i = g x h 3 0 EIRP (dBm) j= e + f- i 61 23
Tabel 3.3 Receiver skenario 1
Link budget Formula FDD 5MHz
DL UL kT (dBm/Hz) k = 10 log (k x T) -174 Thermal noise per Subcarrier (dBm) l = k + 10 log(15Khz) -132,2 -132,2 Aggregate Thermal noise (dBm) m = l + 10 log(d) -113,7 -116,7 Noise Figure (dB) n 6 4 Required SINR at Cell Edge (dB) o -4,13 -5,11 Fast Fade Margin (dB) p 0 0 Rx Sensitivity (dBm) q = m + n + o + p -111,8 -117,8 Rx Antenna Gain (dBi) R 0 18 Rx RF Line Loss (dB) S 0 3 Effective Rx Sensitivity (dBm) t = q - r +s -111,8 -132,8 Geometry Factor (dB) U 0 0 Cell load (%) V 50% 50% Interference Margin (dB) w = -10 log (1 - SINR.v/u) 0,93 0,73 Body Loss (dB) X 0 0
Selanjutnya adalah perhitungan MAPL (Maximum Allow Path loss). Downlink, MAPL = 61 – (-111,8) -
0,93 + 0 – 0 = 171,87 dB
Uplink, MAPL = 23 – (-132,8) – 0,73 + 0 – 0 = 155, 07 dB
Dari skenario Link budget diatas didapatkan hasil nilai MAPL sebesar 171,87 untuk downlink dan 155,07 untuk uplink. Berdasarkan nilai MAPL yang didapatkan kemudian dipilih nilai MAPL terendah untuk mencari radius sel dari frekuensi 5 MHz. Nilai ini kemudian akan dihitung menggunakan rumus COST-231 hata.
Tabel 3.4 Perhtungan radius sel skenario 1 Parameter Urban Suburban Rural
Min MAPL 155,07 155,07 155,07 Building Penetration Loss (dB) 17 12 10 Standart Deviation Outdoor (dB) 8 8 7 Cell Edge Probability 75% 75% 75% Shadowing Margin (dB) 5,36 5,36 4,69 Path Loss per clutter type (dB) 132,71 137,71 140,38
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 4 Operating Band (MHz) 1800 1800 1800 eNodeB Height (m) 30 30 30 UE Height (m) 1,5 1,5 1,5 Log d -0,1 0,38 0,88 cell radius/d (km) 0,794 2,408 7,636 Hexagon radius (km) 0,397 1,204 3,818
Tabel 3.5 merupakan hasil perhitungan radius sel dan hexagon radius dari semua skenario link budget.
Tabel 3.5 Radius Sel seluruh skenario
Bandwidth
(MHz)
Cell Radius (km)
urban Suburban Rural
5 0,795 2,409 7,637 10 0,744 2,257 7,159 15 0,653 1,979 6,273 20 0,650 1,974 6,259 Tabel 3.6 RSRP seluruh skenario
parameter Bandwidth 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz EIRP DL (dBm) 61 61 61 61 EIRP DL subcarrier (dBm) 42,43 41,18 39,42 38,17 Min MAPL (dB) 155,0 7 154,0 6 152,0 7 152,0 4 Shadowin g (dB) 5,36 5,36 5,36 5,36 RSRP (dBm) -118 -118,2 -118,1 -119,2
2.3 Konfigurasi Parameter Software 2.3.1 Peta Digital
Pada perencanaan dengan software network planning dibutuhkan peta digital sebagai dasar dari sebuah perencanaan,
hal ini bertujuan agar hasil yang didapatkan sesuai dengan kondisi dilapangan. Peta yang digunakan adalah peta digital kota pekanbaru.
Gambar 3.5 Peta digital yang digunakan Peta yang digunakan pada perencanaan LTE di kota Pekanbaru adalah peta elevasi dan peta tata lahan. Peta elevasi unuk menentukan apakan sinyal terhalang ketinggian tanah atau bukit. Sedangkan peta tata lahan digunakan untuk menentukan jenis propagansi yang digunakan sesuai daerah morfologi suatu dareah, sehingga dapat ditentukan jenis propagansi apa yang akan digunakan, apakan propagansi jenis urban, suburban, atau rural.
3.3.2 Konfigurasi Parameter Jaringan Konfigurasi parameter jaringan merupakan lanjutan konfigurasi parameter yang telah ada sebelumnya pada data link budget. Tetapi konfigurasi parameter jaringan kali ini merupakan konfigurasi input-an untuk software atoll.
Tabel 3.7 Feeder Nama Loss per lenght (dB/m) Connector reception loss (dB) Connector transmission loss (dB) 7/8" 0,06 0,5 0,5 Untuk feeder menggunakan jenis 7/8”. Untuk nilai yang ada pada feeder loss mengacu pada standar nilai yang ada pada atoll.
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 5 Tabel 3.8 Antena Nama Gain (dBi) Beam width Fmin (MHz) Fmax (MHz) 65deg 18dBi 0Tilt 1800 MHz 18 65 1710 1910
Sama seperti feeder, antena juga mengacu pada standar yang tersedia pada atoll untuk frekuensi 1800 MHz.
Tabel 3.9 Frequency Band
Nama Duplexing method DL start Frequen cy (MHz) UL start Frequen cy (MHz) RB 1800 FDD-5MHz FDD 1805 1710 25 1800 FDD-10MHz FDD 1805 1710 50 1800 FDD-15MHz FDD 1805 1710 75 1800 FDD-20MHz FDD 1805 1710 100 Tabel 3.10 Template eNodeB
Nama Number of sector Height (m) Max Power (dBm) Hexagon Radius (m) Rural 3 30 46 3818 suburban 3 30 46 1204 urban 3 30 46 397
3.4 Peta Trafik Penduduk
Peta trafik disini berguna untuk simulsi monte carlo dan ini hanya bertujuan untuk menguji throughput. Peta trafik ini merupakan peta ditribusi calon pengguna untuk layanan LTE dipekanbaru pada tahun 2018. Untuk nilai penetrasi
sebesar 25% dari total jumlah penduduk Pekanbaru, ini didasarkan pada pengguna jaringan hanya akan berada pada rentang usia tertentu dan juga alat komunikasi yang digunakan tertentu. Pekabaru terdiri dari 12 kecamatan dengan luas wilayah dan kepadatan penduduk yang berbeda-beda. Mengacu pada data BPS kota Pekanbaru tahun 2013 (BPS Kota Pekanbaru, 2013).
Tabel 3.12 calon pelanggan LTE kota Pekanbaru 2018 Keca- matan tahun (pt) 2018 Pene- trasi Estima si Pelang gan LTE 2018 Pelang gan LTE per km2 Tampan 23577 7,8 25 % 58944, 4 985,52 8 Payung Sekaki 11938 0 25 % 29845 690,21 7 Bukit Raya 12948 4,5 25 % 32371, 1 1468,0 8 Marpoyan Damai 16661 2,2 25 % 41653, 1 1400,5 7 Tenayan Raya 17453 6,9 25 % 43634, 2 254,76 9 Lima Puluh 47876 ,92 25 % 11969, 2 2962,6 8 Sail 25164 ,65 25 % 6291,1 6 1929,8 1 Pekanbaru Kota 30153 ,85 25 % 7538,4 6 3335,6 0 Sukajadi 52551 ,91 25 % 13137, 9 3494,1 4 Senapelan 40772 ,44 25 % 10193, 1 1532,8 0 Rumbai 87294 ,64 25 % 21823, 7 169,37 2 Rumbai Pesisir 86270 ,17 25 % 21567, 54 137,08 4 11958 76 298969 18360, 6 Selanjutnya setiap kecamatan di kelompokkan lagi berdasarkan hasil tabel pelanggan LTE per km2 berdasarkan daerah morfologinya
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 6 Tabel 3.13 Pembagian daerah morfologi
berdasarkan kecamatan
Urban Suburban Rural Bukit Raya Tampan Tenayan
Raya Marpoyan
Damai
Payung
Sekaki Rumbai
Lima Puluh Rumbai
Pesisir Sail Pekanbaru Kota Sukajadi Senapelan
Selanjutnya konfigurasi layanan LTE. untuk layanan LTE digunakan 5 layanan data, yaitu Video Streaming, VoIP, Video Confrencing, Internet Access, dan dwonload/upload. Setiap pelanggan diasumsikan menggunakan perangkat UE berupa mobile terminal dengan kategori kelas 3.
Tabel 3.14 Karakteristik layanan LTE
Nama Prio rity Min TD( DL) (kbp s) Min TD( UL) (kbp s) Max TD( DL) (kbp s) Max TD( UL) (kbp s) VoIP 4 16 16 16 16 Intern et Acces s 1 0 0 1536 1536 Video Strea ming 2 1228 614 2356 1228 Video Confr ence 3 384 384 768 768 Downl oad / Uploa d 0 0 0 4096 2048
Berdasarkan Tabel 3.14, Pada video streaming, bit rate yang digunakan mengacu pada codec H.264. Sedangkan
pada VoIP, bit rate yang digunakan mengacu pada codec G.728. Pada video conferencing, bit rate yang digunakan mengacu pada codec H.323. Pada web browsing, bit rate yang digunakan mengacu pada Huawei mLab 2014 (Huawei Technologies, 2014). Dan untuk file transfer, bit rate yang digunakan merupakan asumsi dari kebutuhan pelanggan yaitu 2 Mbps (Yusuf Setiawan, 2016).
Tabel 3.15 Karakteristik pelanggan LTE
Service Calls/h our UL volume (kbps) DL volume (kbps) VoIP 0,218 360 360 Video Confren cing 0,109 8640 8640 Video Streami ng 0,236 40.320 80.640 Internet Access 0,589 14.400 28.800 Downlo ad / Upload 0,436 3.840 7.680
Selanjutnya adalah data tentang kepadatan pelanggan untuk setiap daerah morfologi di kota Pekanbaru. Dalam skripsi ini diasumsikan semua pelanggan bermobilitas pedestrian (3 km/jam). Selanjutnya dapat dilihat pada tabel 3.17. Tabel 3.17 Kepadatan daerah morfologi
Daerah Morfologi Mobility Density (km²) Urban Suburban Rural Pedestrian Pedestrian Pedestrian 1.716 862 190 3.5 Peletakkan eNodeB
Sebelum melakukan peletakkan eNodeB, peta digital dikelompokkan berdasarkan daerah morfologinya dengan
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 7 warna tertentu, yaitu warna biru tua untuk
daerah urban, warna biru muda untuk daerah sub-urban, dan warna kuning untuk daerah rural. Hasilnya dapat dilihat pada gambar 3.8
Gambar 3.8 Pembagian daerah morfologi Setelah mengelompokkan peta berdasarkan jenis morfologi maka selanjutnya dilakukan peletakkan eNodeB sesuai dengan daerah morfologinya.
Gambar 3.9 Peletakkan eNodeB 3. Hasil Dan Analisa
3.1 Analisis Simulasi Prediksi Cakupan Atoll menyediakan beragam aplikasi dan analisis secara otomatis, salah satunya adalah prediksi untuk cakupan. Simulasi prediksi cakupan adalah salah satu kemampuan atoll untuk memprediksi cakupan sinyal pada suatu daerah. prediksi cakupan berupa prediksi cakupan sinyal level dan prediksi cakupan level CINR downlink dan CINR uplink.
Tabel 4.1 eNodeB seluruh skenario
Band- width (MHz) Total eNodeB Jumlah eNodeB ( kelas ) Urb an Sub urban Rur al 5 99 79 13 7 10 111 89 14 8 15 130 104 17 9 20 143 116 17 10
3.2 Simulasi Prediksi Cakupan Sinyal Level
Cara kerja simulasi ini adalah dengan cara melakukan prediksi cakupan sinyal pada sisi transmitter.
Atoll menghitung berdasarkan path loss, target area cakupan nantinya akan tercakupi oleh beberapa prediksi berdasarkan jumlah site yang telah di letakkan pada peta digital. Berikut adalah gambar hasil simulasi prediksi sinyal level untuk skenario bandwidth 5 MHz.
Gambar 4.1 Simulasi prediksi sinyal level skenario skenario 1
Berikut adalah grafik simulasi prediksi sinyal level. Dimana persentase nilai sinyal level tertinggi berada pada range – 95 dBm sampai -100 dBm, yaitu dengan cakupan sebesar 32.6 % dari seluruh area Pekanbaru.
Rural Suburban Urban
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 8
Gambar 4.2 Histogram Sinyal Level skenario 1
Tabel 4.2 Prediksi cakupan sinyal level estimasi skenario 1 Coverage by Signal level % of cover ed area Surface (km2) % of Populatio n Signal Level (dBm) >=-75 1,533 9,655 1,53 Signal Level (dBm) >=-80 7,705 48,52 7,7 Signal Level (dBm) >=-85 20,91 9 131,73 2 20,92 Signal Level (dBm) >=-90 32,84 7 206,83 8 32,84 Signal Level (dBm) >=-95 51,82 1 326,32 3 51,82 Signal Level (dBm) >=-100 84,34 9 531,15 3 84,34 Signal Level (dBm) >=-105 99,99 7 629,69 99,99 Signal Level (dBm) >=-110 99,99 8 629,7 99,99 Signal Level (dBm) >=-115 100 629,71 99,99 Signal Level (dBm) >=-120 100 629,71 99,99 Tabel 4.3 Hasil prediksi sinyal level seluruh skenario Bandwidth Average signal level (dBm) Coverage Signal Level (%) 5 Mhz -97,41 dBm 100 % 10 MHz -93,91 dBm 100 % 15 Mhz -87,32 dBm 100 % 20 Mhz -86,21 dBm 100 %
3.3 Simulasi Prediksi Cakupan Level CINR
3.3.1 Simulasi Prediksi Cakupan CINR downlink
Cara kerja nya adalah dengan cara melakukan prediksi cakupan sinyal pada sisi transmitter berdasarkan nilai downlink CINR atau (carrier to interference-noise ratio).
Atoll menghitung berdasarkan path loss, target area cakupan nantinya akan tercakupi oleh beberapa prediksi berdasarkan jumlah site yang telah di letakkan pada peta digital. Berikut adalah gambaran hasil simulasi prediksi sinyal CINR downlink untuk skenario bandwidth 5 MHz.
Gambar 4.3 Simulasi prediksi cakupan SINR DL skenario 1
Berikut adalah grafik simulasi prediksi CINR Downlink.
Gambar 4.4 Histogram cakupan CINR DL skenario 1 % 0 2,8 5,6 8,4 11,2 14 16,8 19,6 22,4 25,2 28 30,8 33,6 -1 2 0 -1 1 5 -1 1 0 -1 0 5 -1 0 0 -9 5 -9 0 -8 5 -8 0 -7 5 -7 0 -6 5 -6 0
Best Signal Level (dBm)
% 0 1,2 2,4 3,6 4,8 6 7,2 8,4 9,6 10,8 12 13,2 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 62 28 30 32 34 PDSCH C/(I+N) Level (DL) (dB)
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 9 Tabel 4.4 Prediksi cakupan CINR DL
level skenario1 Coverage by CINR DL Surface (km2) % of covered area % of Popu-lation Level (DL) (dB) >=30 19,075 3 3,03 Level (DL) (dB) >=28 31,278 5 4,97 Level (DL) (dB) >=26 51,46 8,2 8,17 Level (DL) (dB) >=24 77,6 12,3 12,32 Level (DL) (dB) >=22 106,838 17 16,96 Level (DL) (dB) >=20 135,363 21,5 21,49 Level (DL) (dB) >=18 165,645 26,3 26,3 Level (DL) (dB) >=16 199,883 31,7 31,74 Level (DL) (dB) >=14 239,448 38 38,02 Level (DL) (dB) >=12 289,66 46 45,99 Level (DL) (dB) >=10 353,308 56,1 56,1 Level (DL) (dB) >=8 432,17 68,6 68,62 Level (DL) (dB) >=6 514,913 81,8 81,76 Level (DL) (dB) >=4 562,805 89,4 89,37 Level (DL) (dB) >=2 578,858 91,9 91,92 Level (DL) (dB) >=0 592,345 94,1 94,06 Level (DL) (dB) >=-2 606,338 96,3 96,28 Level (DL) (dB) >=-4 618,497 98,2 98,21 Level (DL) (dB) >=-6 626,188 99,4 99,43 Level (DL) (dB) >=-8 626,242 99,4 99,44
Tabel 4.5 Hasil prediksi CINR DL level seluruh skenario
Bandwidth Average CINR
DL level (dB) Coverage CINR DL (%) 5 Mhz 19,88 dB 99,4 % 10 MHz 17,86 dB 89,3 % 15 Mhz 17,38 dB 86, 9 % 20 Mhz 16,1 dB 80,4 % 4.3.2 Simulasi Prediksi Cakupan CINR Uplink
Cara kerja prediksi cakupan CINR uplink adalah menghitung nilai sinyal pada sisi transmitter berdasarkan nilai Uplink CINR.
Atoll menghitung berdasarkan path loss, target area cakupan nantinya akan tercakupi oleh beberapa prediksi berdasarkan jumlah site yang telah di letakkan pada peta digital. Berikut adalah hasil untuk skenario 1 bandwidth 5 MHz.
Gambar 4.5 Simulasi prediksi cakupan CINR UL skenario 1
Gambar 4.6 Histogram cakupan CINR UL skenario 1 % 0 1,8 3,6 5,4 7,2 9 10,8 12,6 14,4 16,2 18 19,8 21,6 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 62 28 30 32 34
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 10 Tabel 4.6 Prediksi cakupan CINR UL
level skenario 1 Coverage by CINR UL Surface (km2) % of covered area % of Popu-lation Level (UL) (dB) >=14 0,003 0 0 Level (UL) (dB) >=12 90,257 14,3 14,33 Level (UL) (dB) >=10 220,27 35 34,98 Level (UL) (dB) >=8 220,27 35 34,98 Level (UL) (dB) >=6 300,348 47,7 47,69 Level (UL) (dB) >=4 362,463 57,6 57,55 Level (UL) (dB) >=2 441,52 70,1 70,11 Level (UL) (dB) >=0 512,265 81,3 81,34 Level (UL) (dB) >=-2 587,508 93,3 93,29 Level (UL) (dB) >=-4 626,255 99,4 99,44 Level (UL) (dB) >=-6 626,255 99,4 99,44 Level (UL) (dB) >=-8 626,255 99,4 99,44 Tabel 4.7 Hasil prediksi CINR UL level seluruh skenario
Bandwidth Average CINR
DL level (dB) Coverage CINR DL (%) 5 MHz 8,5 dB 99,4 % 10 MHz 7,9 dB 89,3 % 15 MHz 7,7 dB 86, 9 % 20 MHz 7,3 dB 80,4 % 3.4 Simulasi Monte Carlo
Simulasi monte carlo seperti sebelumnya dijelaskan pada bab II adalah simulasi untuk melakukan analisis kapasitas jaringan, simulasi ini memodelkan suatu trafik telekomunikas sesuai dengan distribusi pelanggan yang realistis, path loss, dan layanan yang
disediakan.simulasi ini juga bertujuan untuk menguji kehandalan pada simulasi sebelumnya, yaitu simulasi prediksi cakupan. Berikut pada gambar 4.7 adalah hasil simulasi kota Pekanbaru untuk skenario 1 bandwidth 5 MHz.
Gambar 4.7 Hasil simulasi Monte Carlo skenario 1
Keterangan :
1. Connected DL+UL : Sedang melakukan downlink dan uplink. 2. Connected DL : Sedang melakukan
downlink.
3. Connected UL : Sedang melakukan uplink.
4. Inactive : dalam keadaan tidak aktif. 5. No Coverage : Tidak mendapatkan best
server area.
6. No Service : Tidak mendapatkan bearer.
7. Scheduler Saturation : Tidak berada Pada list Scheduling.
8. Resource Saturation : Semua resource pada suatu sel telah habis digunakan user lain.
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 11 Berikut hasil data rata – rata
pelanggan yang tersambung ke jaringan dan pelanggan yang gagal tersambung. Tabel 4.8 Data pelanggan hasil simulasi monte carlo seluruh skenario
Band width (MHz) Pelang- gan yang tersam bung (%) Pelang- gan yang gagal tersam bung (%) 5 39.158 82,7 8.216 17,3 10 40.778 86,4 6.411 13,6 15 40.895 86,4 6.416 13,6 20 31.235 66 16.077 34
Berikut pada Tabel 4.9 adalah penjelasan lebih lanjut tentang data pelanggan yang tersambung ke jaringan dari seluruh skenario.Untuk pelanggan yang tersambung ke jaringan di bagi berdasarkan pelanggan yang sedang melakukan downlink, uplink, dan downlink + uplink.
Tabel 4.9 Data pelanggan tersambung seluruh skenario
Band width
Jumlah pelanggan yang tersambung
Downlink Uplink Downlink
+ Uplink 5 MHz 22.792 15.888 478 10 MHz 23.537 16.766 486 15 MHz 23.788 16.620 493 20 MHz 18.676 12.194 365
Selanjutnya Tabel 4.10 adalah penjelasan data pelanggan yang gagal tersambung ke jaringan dari seluruh skenario. Untuk pelanggan yang gagal tersambung ke jaringan di bagi berdasarkan no coverage, no service, scheduler saturation dan resource saturation.
Tabel 4.10 Data pelanggan gagal tersambung seluruh skenario
Band width
Jumlah pelanggan yang gagal tersambung N C N S S S R S 5 MHz 941 1 0 7.274 10 MHz 1.659 0 0 4.752 15 MHz 2.705 0 0 3.711 20 MHz 12.398 0 0 3.679 Keterangan : NC = No Coverage NS = No Service SS = Schedule Saturation RS = Resource Saturation
Selanjutnya adalah pembagian data pelanggan tersambung berdasarkan karakteristik layanan. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Tabel 4.11, berturut dari bandwidth 5 MHz sampai bandwidth 20 MHz.
Tabel 4.11 distribusi layanan hasil simulasi monte carlo
Jumlah total pelanggan tesambung
DL/ UL V C V S VoIP I A 2.186 2.213 6.673 6.478 21.607 2.135 2.191 8.935 6.302 21.227 2.077 2.211 9.699 5.986 20.923 1.660 1.692 7.015 4.339 16.289 Keterangan :
DL/UL = Download / Upload VC = Video Conference VS = Video Streaming VoIP = VoIP
IA = Internet Access
Berikutnya adalah hasil rata – rata throughput pelanggan untuk setiap
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 12 karakteristik layanan LTE, hasil nya dapat
di lihat pada tabel 4.12
Tabel 4.12 Rata – Rata throughput pelanggan layanan Rata - Rata Throughput Downlink (kbps) Rata - Rata Throughput Uplink (kbps) VoIP 16 16 Video conference 601 522 Video Streaming 1.650 963 Internet Access 302,25 425,75 Download / Upload 528,5 454,5
Tabel diatas adalah hasil rata – rata nilai througput yang di dapatkan pada simulasi monte carlo. Untuk nilai rata – rata throughput VoIP, Video Conference dan Video streaming telah mencapai nilai yang diinginkan seperti pada tabel 3.14. Sedangkan nilai rata – rata throughput yang didapat internet access dan download / upload cenderung tidak sesuai yang diharapkan dan hanya memenuhi 50 % dari througput permintaan. Hal ini disebabkan karena internet access dan download / upload memiliki priority yang lebih rendah sehingga kapasitas dari sistem lebih banyak digunakan oleh layanan yang lebih diprioritaskan.
4. Kesimpulan
1. Jumlah eNodeB yang dibutuhkan untuk frekuensi 5 MHz sebanyak 99 site, untuk frekuensi 10 MHz sebanyak 111 site, untuk frekuensi 15 MHz sebanyak 130 site, dan untuk frekuensi 20 Mhz sebanyak 143 site.
2. Hasil simulasi prediksi sinyal level untuk frekuensi 5 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 99,99 %. Untuk frekuensi 10 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 99,99 %. Sedangkan untuk frekuensi 15 MHz
memberikan luas area cakupan mencapai 99,99 %. Dan untuk frekuensi 20 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 99,98 %. dengan nilai RS minimal sebesar (-105 dBm) untuk semua skenario.
3. Hasil simulasi prediksi CINR level untuk frekuensi 5 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 99,4 %. Untuk frekuensi 10 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 89 %. Sedangkan untuk frekuensi 15 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 86,7 %. Dan untuk frekuensi 20 MHz memberikan luas area cakupan mencapai 80,4 %. dengan CINR level minimum sebesar (-6,5 dBm) untuk semua skenario.
4. Hasil simulasi monte carlo menunjukkan persentase pelanggan yang sukses tersambung ke jaringan pada frekuensi 5 MHz sebesar 82,7 %. untuk frekuensi 10 MHz sebesar 86,4 %. sedangkan untuk frekuensi 15 MHz sebesar 86,4 %. dan untuk frekuensi 20 MHz sebesar 66 % pelanggan yang tersambung ke jaringan.
5. Hasil simulasi monte carlo untuk layanan VoIP memberikan hasil rata- rata nilai throughput sebesar 16 kbps untuk downlink dan uplink. Untuk layanan video conference memberikan hasil rata- rata nilai throughput sebesar 601 kbps untuk downlink dan 522 kbps untuk uplink. Untuk layanan video memberikan hasil rata- rata nilai throughput sebesar 1.650 kbps untuk downlink dan 963 kbps untuk uplink. Untuk layanan internet access memberikan hasil rata- rata nilai throughput sebesar 302,25 kbps untuk downlink dan 425,75 kbps untuk uplink. Dan terakhir untuk layanan download / upload memberikan hasil rata- rata nilai throughput sebesar 528,5 kbps untuk downlink dan 454,5 kbps untuk uplink.
Jom FTEKNIK Volume 3 No.2 Oktober 2016 13 4.2 Saran
Untuk penelitian lebih lanjut dapat direkomendasikan untuk melakukan penelitian menggunakan metode duplex TDD , interferensi dan noise pada suatu jaringan, menggunakan frekeunsi 2100 MHz, dan melakukan optimasi jaringan. Sehingga dapat menjadi pembanding kemampuan jaringan nya.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad nurholis, 2014. Perancangan jaringan teknologi long term evolution (LTE) berdasarkan kapasitas sel di wilayah kabupaten jember, Skripsi Sarjana, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Jember.
Atoll User Manual Radio version 3.1.2. Atoll Technical Reference Guide version
3.2.1.
Badan Pusat Statistik, 2013. “Profil Kependudukan Kota Pekanbaru 2013”.
Earthexplorer.usgs.gov, ( di akses pada 2 desember 2015 )
Frans Risky J, P, 2014. Analisis perancangan jaringan Long Term Evolution (LTE) di wilayah kota Banda Aceh dengan Fractional Frequency Reuse sebagai manajemen interferensi, Jurnal,
Program Studi Teknik
Telekomunikasi, Universitas Telkom.
Huawei Technologies, 2014. “xMbps Anytime Anywhere White Paper”. I. El-Feghi, Zakaria Sulimanzubi, A.Jamil,
H. Algabroun, 2012. Long Term Evolution Network Planning and Performance Measurement, Jurnal, Facility of Engineering, University of Tripoli, Tripoli, Libya
Jaafar A. Aldhaibani, 2013. On Coverage Analysis for LTE-A Cellular Networks, Journal, School of Computer & Communication
Engineering, University Malaysia Perlis (UniMAP)
Lingga Wardhana, 2014. Bagus Facsi Aginsa, Anton dewantoro, Isyabel Harto, Gita Mahardika, Alfin Hikmaturokhman, 4G Handbook edisi Bahasa Indonesia.
Marwa Elbagir Mohammed, 2014. LTE Radio Planning Using Atoll Radio Planning and Optimization Software, Jurnal International, Faculty of Engineering, EL- Neelain University, Khartoum, Sudan
M Ridwan Fauzi, 2015. Perencanaan jaringan LTE FDD 1800 MHz di kota Semarang menggunakan Atoll, Skripsi Sarjana, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro.
Motorola, 2011. “LTE RF Planning Guidelines, Version 1.2.” USA: Motorola.
Nokia Siemens Network, 2011. “LTE RPESS; LTE Link Budget”. Nokia Siemens Network, 2011. “Air
Interface Dimensioning”.
Wisnu Hendra Pratama, 2014. Analisis perencanaan jaringan Long Term Evolution (LTE) menggunakan metode frekuensi reuse 1, fractional frequency reuse dan soft frequency reuse studi kasus kota di Bandung, Jurnal, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom. Yusup Rudyanto, 2010. Lapisan fisik pada
teknologi long term evolution (LTE) di PT TELKOM R&D Center Bandung, Jurnal, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro.
Yusuf Setiawan, 2016. Perencanaan Jaringan LTE TDD 2300 MHz di Semarang Tahun 2015 – 2020. Skripsi Sarjana, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro.
